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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Fasersortierung bzw. -selektion
eines Faserverbandes aus Textilfasern, insbesondere zum Kämmen, der über Zuführmittel
einer Fasersortierungseinrichtung, insbesondere Kämmeinrichtung,
zugeführt
wird, bei der Klemmvorrichtungen vorgesehen sind, die den Faserverband
im Abstand zu seinem freien Ende klemmen und mechanische Mittel
vorhanden sind, welche eine Kämmwirkung
von der Klemmstelle zum freien Ende des Faserverbandes erzeugen,
um nicht geklemmte Bestandteile, wie z. B. kurze Fasern, Nissen,
Staub u. dgl. aus dem freien Ende herauszulösen und abzuführen.
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In
der Praxis dienen Kämmmaschinen
dazu, Baumwollfasern oder Wollfasern von darin enthaltenen natürlichen
Verunreinigungen zu befreien und die Fasern des Faserbandes zu parallelisieren.
Zu diesem Zweck wird ein vorbereitetes Faserband zwischen den Backen
der Zangenanordnung derart geklemmt, dass eine bestimmte Teillänge der
Fasern an der Vorderseite der Backen als sogenannter Faserbart übersteht.
Mittels des mit einer Nadel- oder Zahngarnitur besetzten Kämmsegmenten
der rotierenden Kämmwalze
wird dieser Faserbart gekämmt und
damit gereinigt. Die Abzugseinrichtung besteht in der Regel aus
zwei gegensinnig rotierenden Walzen, welche den gekämmten Faserbart
erfassen und weiterfördern.
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Um
Kurzfasern, Nissen, Schmutz und sonstige Bestandteile aus einem
Fasergemenge auszuscheiden, ist es bekannt, das Fasermaterial in
Form von Wattewickeln Kämmmaschinen
zum mechanischen Auskämmen
vorzulegen. Dabei wird das Ende der Wattebahn durch eine Zange geklemmt
und das über
die Klemmlinie hinausragende Ende von einer Kammgarnitur eines Rundkammes
mechanisch ausgekämmt.
Anschließend
wird der ausgekämmte
Faserbart an ein Abreißwalzenpaar übergeben
und dort wiederum zu einem zusammenhängenden Vlies geformt bzw.
gelötet
zu werden. Beim Abziehen des Faserbartes durch die Abreißwalzen
aus der Zange wird ebenfalls das aus der Watte gelöste Ende
durch einen mechanischen Fixkamm gezogen, so dass möglichst
keine Kurzfasern, Nissen, Schmutz und sonstige unerwünschten
Bestandteile in dem gekämmten Vlies
verbleiben. Nachteilig bei diesem bekannten Kämmverfahren ist insbesondere
die diskontinuierliche Arbeitsweise, wobei während des Arbeitszyklus große Massen
beschleunigt und verzögert
bewegt werden müssen.
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Durch
die Hin- und Herschwingung des Zangenaggregats entstehen sehr große Schwingungen, insbesondere
bei hohen Kammspielzahlen, welche einerseits eine entsprechend stabile
Ausführung
der Antriebs- und Lagerelemente erfordern und andererseits auch
hohe Anforderungen an den Rahmen der Maschine sowie auch an das
Fundament stellen, auf welchem die Maschine befestigt ist.
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Um
die teilweise gereinigten Fasern mit den Walzen der Abzugseinrichtung
aus den Backen der Zangeneinheit abziehen zu können, muss sich entweder die
relativ schwere Abzugseinrichtung linear oder in einem Kreisbogenabschnitt
zu dem zwischen den Backen der Zangenanordnung gehaltenen Faserbart
bewegen, oder umgekehrt muss die Zangenanordnung auf die stationären Abzugswalzen
zubewegt werden. Dies führt
bei den üblicherweise erforderlichen
450 Kammspielen pro Minute angesichts der großen bewegten Massen zu einer
hohen dynamischen Unruhe der gesamten Kämmmaschine und begrenzt deren
Arbeitsgeschwindigkeit und Produktivität.
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Darüber hinaus
besteht bei herkömmlichen Kämmmaschinen
das Problem, dass, wenn die gekämmten
Fasern durch die sich gegenläufig
drehenden Abzugswalzen abgezogen werden, bis zu 50% der Faserlänge nicht
durch den Kreiskamm gereinigt wurde, weil sie während des Kämmprozesses, also beim Passieren
des Kämmsegments,
zwischen den Backen der Zangenanordnung verklemmt waren oder sich
in Transportrichtung gesehen hinter den Backen befand. Um auch diesen
Teil der Fasern so gut wie möglich
zu reinigen, werden herkömmlicherweise
diese Fasern durch einen vor den Abzugswalzen angeordneten Fixkamm
gezogen. Der Fixkamm ist ein zusätzliches
Kunstruktionselement bei jedem Kämmkopf.
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Das
Abreißwalzenpaar,
bestehend aus einer unteren und einer oberen Abreißwalze,
ist dem Zangenapparat und dem Rundkamm unmittelbar benachbart. Die
untere Abreißwalze
befindet sich zwischen der Bewegungsbahn der Kammspitzen des Rundkammes
und der oberen Abreißwalze
und bildet gemeinsam mit der oberen Abreißwalze den Klemmspalt für den Kammzug.
Die Zangenanordnung ist in zwei Richtungen schwingend gelagert.
Zum einen wird sie im Abstand von dem Abreißwalzenpaar gegen die Bewegungsbahn
der Kammspitzen des Rundkammes bewegt. In dieser Position erfolgt
das Kämmen
des Faserbartes durch den Rundkamm. Nach dem Beenden dieses Vorganges
wird der Zangenapparat als Einheit so angehoben, dass der eben gekämmte Faserbart
vor den Klemmspalt des Abreißwalzenpaares
gelangt. Bei dieser Bewegung nähert
sich der Zangenapparat auch horizontal dem Abreißwalzenspalt. Der zu diesem
Zeitpunkt zurückgeförderte Abschnitt
des Kammzuges wird mit den Spitzen des neuen, gekämmten Faserbartes überlappt, im
Klemmspalt der Abreißwalzen
gepresst und durch die Abreißwalzen
in Abzugsrichtung gezogen. Dabei wird der Fixkamm in das Ende des
eben gekämmten Faserbartes
eingeführt
und kämmt
dieses freie Faserstück
aus. Durch die Rückzugsbewegung
des Zangenapparates und die Abzugsbewegung des Abreißwalzenpaares
wird der gekämmte
Faserbart abgerissen und ein neuer Faserbart wird durch die Speisewalze
auf den Zangenapparat zugeführt,
geklemmt und in Kämmposition
zum Rundkamm gebracht. Eine solche Anordnung ist nachteilig, weil
insbesondere der Zangenapparat sehr große unterschiedliche Bewegungen
mit mehr oder weniger großen
Beschleunigungen ausführen
muss. Die Arbeitsgeschwindigkeit wird dadurch erheblich begrenzt,
die Lärmentwicklung
ist stark und die auftretenden Massenkräfte führen zu einem überdurchschnittlichen Verschleiß. Das Einstellen
des Abreißabstandes
und des Speisebetrages kann nur während des Stillstandes der
Maschine erfolgen. Ein weiterer entscheidender Nachteil ist, dass
auch das freie Ende des Faserbartes, das eben gekämmt wurde,
mit relativ hoher Geschwindigkeit mit den freien Faserspitzen voran, über große Wege
bewegt und in genau definierter Lage auf das zurückgeführte Ende des Kammzuges gelegt
werden muss. In Abhängigkeit
von den auftretenden Luftwirbeln und dem jeweiligen Luftwiderstand
erfolgt das Anlegen des Faserbartes auf den zurückgeführten Kammzug häufig nur
fehlerhaft, so dass man gezwungen ist, mit niedrigeren Drehzahlen zu
arbeiten. In jedem Fall sind jedoch Qualitätsverluste im Kammzug festzustellen.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung ist, dass zwischen dem
Abreißwalzenpaar
und den Abzugswalzen, bedingt durch die Pilgerschrittbewegung der
Abreißwalzen,
eine unkontrollierte Faltenbildung auftritt, die zusätzlich zu
Störungen
im Kämmprozess
führt.
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Befindet
sich die Zange in ihrer vorderen Lage, so ist sie geöffnet und übergibt
den ausgekämmten
Faserbart an das Abreißwalzenpaar,
wobei eine Lötung
mit dem bereits zuvor abgerissenen Faserbart vorgenommen wird.
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Der
bekannte Baumwollkämmprozess
ist ein diskontinuierlicher Prozess. Während eines Kammspiels werden
sämtliche
Aggregate und deren Antriebe und Getriebe beschleunigt, abgebremst
und teilweise wieder reversiert. Bei hohen Kammspielzahlen ergeben
sich hohe Beschleunigungen. Besonders durch die Kinematik der Zangen,
das Getriebe für
die Zangenbewegung und das Getriebe für die Pilgerschrittbewegung
der Abreißwalzen
wirken hohe Beschleunigungskräfte.
Die auftretenden Kräfte
und Belastungen erhöhen
sich bei Kammspielzahlerhöhung. Die
bekannte Flachkämmmaschine
hat eine Leistungsgrenze mit ihren Kammspielzahlen erreicht, die eine
Produktivitätserhöhung verhindert.
Weiterhin verursacht die diskontinuierliche Arbeitsweise Schwingungen
in der gesamten Maschine, welche dynamische Wechselbelastungen erzeugen.
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Aus
der
EP 1 586 682 A ist
eine Kämmmaschine
bekannt, bei der zum Beispiel acht Kämmköpfe gleichzeitig nebeneinander
arbeiten. Der Antrieb dieser Kämmköpfe erfolgt über einen
seitlichen neben den Kämmköpfen angeordneten
Antrieb mit Getriebeeinheit, welche über Längswellen mit den einzelnen
Elementen der Kämmköpfe antriebsmäßig verbunden
ist. Die an den einzelnen Kämmköpfen gebildeten
Faserbänder
werden auf einem Fördertisch
nebeneinander zu einem nachfolgenden Streckwerk überführt, in welchem sie verstreckt
werden und anschließend
zu einem gemeinsamen Kämmmaschinenband
zusammengefasst werden. Das beim Streckwerk erzeugte Faserband wird
danach über
ein Trichterrad (Ablageteller) in eine Kanne abgelegt. Die mehreren
Kämmköpfe der
Kämmmaschine
weisen jeweils eine Speiseeinrichtung, ein schwenkbar gelagertes
ortsfestes Zangenaggregat, einen drehbar gelagerten Rundkamm mit
einem Kammsegment zum Auskämmen
des vom Zangenaggregat vorgelegten Faserbartes, einen Fixkamm und
eine ortsfeste Abreißvorrichtung
zum Abreißen des
ausgekämmten
Faserbartes aus dem Zangenaggregat auf. Nachteilig bei dieser Kämmmaschine
sind insbesondere der hohe anlagemäßige Aufwand und die geringe
stündliche
Produktion. Es sind acht einzelne Kämmköpfe vorhanden, die insgesamt
acht Speiseeinrichtungen, acht ortsfeste Zangenaggregate, acht Rundkämme mit
Kammsegmenten, acht Fixkämme
und acht Abreißvorrichtungen
aufweisen. Besonders stört
die diskontinuierliche Arbeitsweise der Kämmköpfe. Hinzu kommen Nachteile
durch große Massebeschleunigungen
und Reversierbewegungen, wodurch hohe Arbeitsgeschwindigkeiten nicht möglich sind.
Schließlich
führen
die erheblichen Maschinenschwingungen zu Ungleichmäßigkeiten
bei der Ablage des Kammzugbandes. Außerdem ist das Ecartement,
d. h. der Abstand zwischen der Zangenlippe der unteren Zangenplatte
und dem Klemmpunkt der Abreißzylinder,
konstruktiv und räumlich
begrenzt.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der
eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die die genannten Nachteile
vermeidet, die insbesondere auf einfache Art eine wesentlich gesteigerte
Produktionsmenge pro Stunde (Produktivität) erlaubt und ein verbessertes
Kammzugband ermöglicht.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs
1.
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Dadurch,
dass die Funktionen Klemmen und Bewegung der auszukämmenden
Faserpakete auf einer rotierenden Walze verwirklicht sind, werden – im Gegensatz
zu der bekannten Vorrichtung – ohne große Massenbeschleunigungen
und Reversierbewegungen hohe Arbeitsgeschwindigkeiten (Kammspielzahlen)
erzielt. Insbesondere erfolgt eine kontinuierliche Arbeitsweise.
Bei Einsatz einer schnellrotierenden Walze wird eine ganz erheblich
gesteigerte stündliche
Produktion (Produktivität)
erreicht, die in der Fachwelt bisher nicht für möglich gehalten wurde. Ein weiterer
Vorteil besteht darin, dass die rotatorischen Drehbewegungen zu
einer Schwingungsberuhigung sowie vergleichmäßigten Bewegungsabläufen der
Maschine und damit zu einem verbesserten Kammzugband führen. Mit
Vorteil ist das Ecartement konstruktiv nicht begrenzt. Außerdem sind
dadurch der Speisebetrag der eingespeisten Faserwatte erhöht und die
Langfaserausscheidung reduziert.
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Die
Ansprüche
2 bis 67 haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand von zeichnerisch dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Es
zeigt:
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1 perspektivisch
schematisch eine Einrichtung zum Kämmen von Fasermaterial, umfassend
eine Kämmereivorbereitungseinrichtung,
eine Rotorkämmmaschine
und eine Faserbandablageeinrichtung,
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2 schematisch
Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Rotorkämmmaschine mit zwei Walzen,
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3 perspektivisch
die Rotorkämmmaschine
gemäß 2 mit
zwei Kurvenscheiben,
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4 eine
Fixkammwalze als Zuführmittel,
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5 eine
Garniturwalze als Zuführmittel,
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6a, 6b zwei
Anordnungen einer Doppelriemcheneinrichtung als Zuführmittel,
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7a, 7b zwei
Speisewalzen als Zuführmittel,
mit Fixkamm von oben (7a) und von unten (7b),
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8 Seitenansicht
der zweiten Walze (Kämmwalze)
mit Klemmvorrichtungen und Wanderdeckeleinrichtung für Kämmelemente,
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9 Seitenansicht
der zweiten Walze (Kämmwalze)
mit Klemmvorrichtungen und Rundkämmen
(Kammwalzen) als Kämmelemente,
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10a, 10b die
zweite Walze (Kämmrotor)
und die Abnahmewalze für
Gegenlauflöten (10a) und für
Gleichlauflöten
(10b),
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11 schematisch
eine Klemmvorrichtung aus federbelasteter Oberzange (Greifelement)
und federbelasteter Unterzange (Gegenelement),
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12a bis 12d schematisch
Funktionsablauf der Faserselektion bei der Zwei-Rotor-Kammmaschine,
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13 ein
Blockschaltbild mit einer elektronischen Steuer- und Regeleinrichtung
für die
Spinnereivorbereitungsmaschine, die Rotorspinnmaschine und die Bandablageeinrichtung,
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14 schematisch
Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Rotorkämmmaschine
mit einer Walze und
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15 eine
Rotorkämmmaschine
wie 2, bei der den Klemmvorrichtungen Ansaugeinrichtungen
zugeordnet sind.
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Gemäß 1 weist
eine Kämmereivorbereitungsmaschine 1,
eine bandgespeiste und watteabgebende Spinnereimaschine und zwei
parallel zueinander angeordnete Einlauftische 4a, 4b (Gatter)
auf, wobei unterhalb der Einlauftische 4a, 4b jeweils
zwei Reihen von Kannen 5a bzw. 5b mit (nicht dargestellten)
Faserbändern
angeordnet sind. Die von den Kannen 5a, 5b abgezogenen
Faserbänder
gelangen nach Umlenkung in zwei hintereinander angeordnete Streckwerke 6a, 6b der
Kämmereivorbereitungsmaschine 1.
Von dem Streckwerk 6a wird das gebildete Faserbandvlies über den
Vliestisch 7 geführt
und am Ausgang des Streckwerkes 6b mit dem dort erzeugten
Faserbandvlies übereinandergelegt
und zusammengeführt.
Durch die Streckwerke 6a und 6b werden jeweils
mehrere Faserbänder
zu einer Watte zusammengefasst und gemeinsam verstreckt. Mehrere verstreckte
Watten (im gezeigten Beispiel zwei Watten) werden durch Aufeinanderlegen
doubliert. Die dadurch gebildete Watte wird direkt in die Zuführeinrichtung
(Speiseelement) der nachgeschalteten Rotorkämmmaschine 2 eingeleitet.
Der Fasermaterialfluss wird nicht unterbrochen. Am Ausgang der Rotorkämmmaschine 2 wird
das gekämmte
Faservlies abgegeben, durchläuft
unter Bildung eines Kammbandes einen Trichter (sh. 10a) und wird in einer nachgeschalteten Faserbandablageeinrichtung 3 abgelegt.
Mit A ist die Arbeitsrichtung bezeichnet.
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Zwischen
der Rotorkämmmaschine 2 und der
Bandablageeinrichtung 3 kann ein Regulierstreckwerk 50 (sh. 2)
angeordnet sein. Dadurch wird das Kammband verstreckt.
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Gemäß einer
weiteren Ausbildung ist mehr als eine Rotorkämmmaschine 2 vorgesehen.
Sind beispielsweise zwei Rotorkämmmaschinen 2a und 2b vorhanden,
dann können
die beiden abgegebenen Kammbänder 17 gemeinsam
das nachgeordnete Regulierstreckwerk 50 durchlaufen und
als ein verstrecktes Kammband in der Bandablageeinrichtung 3 abgelegt
werden.
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Die
Bandablageeinrichtung 3 umfasst einen rotierenden Ablagekopf 3a,
von dem das Kammband in einer Kanne 3b oder (in nicht dargestellter
Weise) auch als kannenlose Faserbandpackung abgelegt werden kann.
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2 zeigt
eine Rotorkämmmaschine 2 mit einer
Zuführeinrichtung 8 umfassend
eine Speisewalze 10 und eine Speisemulde 11, mit
erster Walze 12 (Wenderotor), zweiter Walze 13 (Kämmrotor),
einer Abnahmeeinrichtung 9 umfassend eine Abnahmewalze 14 und
ein Wanderdeckelkämmaggregat 15.
Die Drehrichtungen der Walzen 10, 12, 13 und 14 sind
mit gebogenen Pfeilen 10a, 12a, 13a bzw. 14a bezeichnet.
Die eingespeiste Faserwatte ist mit 16 und das abgegebene
Faservlies ist mit 17 bezeichnet. Die Walzen 10, 12, 13 und 14 sind
einander nachgelagert. Der Pfeil A gibt die Arbeitsrichtung an.
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Die
erste Walze 12 ist im Bereich ihres äußeren Umfanges mit einer Mehrzahl
von ersten Klemmvorrichtungen 18 versehen, die sich über die
Breite der Walze 12 erstrecken (sh. 3) und jeweils
aus Oberzange 19 (Greifelement) und Unterzange 20 (Gegenelement)
bestehen. Die Oberzange 19 ist an ihrem einen, dem Mittelpunkt
bzw. der Drehachse der Walze 12 zugewandten Endbereich
jeweils an einem Drehlager 24a drehbar angelenkt (sh. 11),
das an der Walze 12 angebracht ist. Die Unterzange 20 ist
entweder ortsfest oder beweglich (sh. 11) an der
Walze 12 angebracht. Das freie Ende der Oberzange 19 ist
dem Umfang der Walze 12 zugewandt. Die Oberzange 19 und
die Unterzange 20 arbeiten derart zusammen, dass sie einen
Faserverband 16, 301 , 302 zu greifen (Klemmen) und loszulassen
vermögen
(12a bis 12c).
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Die
zweite Walze 13 ist im Bereich ihres äußeren Umfanges mit einer Mehrzahl
von zweiteiligen Klemmeinrichtungen 21 versehen, die sich über die Breite
der Walze 13 erstrecken (sh. 3) und jeweils
aus Oberzange 22 (Greifelement) und Unterzange 23 (Gegenelement)
bestehen. Die Oberzange 22 ist an ihrem einen, dem Mittelpunkt
bzw. der Drehachse der Walze 13 zugewandten Endbereich
jeweils an einem Drehlager 24b drehbar angelenkt (sh. 11), das
an der Walze 13 angebracht ist. Die Unterzange 23 ist
entweder ortsfest (sh. 8) oder beweglich (sh. 11)
an der Walze 13 angebracht. Das freie Ende der Oberzange 22 ist
dem Umfang der Walze 13 zugewandt. Die Oberzange 22 und
die Unterzange 23 arbeiten derart zusammen, dass sie einen
Faserverband 302 , 303 zu greifen (Klemmen) und loszulassen
vermögen
(8; 10a, 10b; 12c, 12d).
Bei Walze 12 sind am Walzenumfang zwischen Speisewalze 10 und
zweiter Walze 13 die Klemmvorrichtungen 18 geschlossen
(sie klemmen nicht dargestellte Faserpakete an einem Ende fest),
und zwischen zweiter Walze 13 und Speisewalze 10 sind
die Klemmvorrichtungen 18 offen. In Walze 13 sind
am Walzenumfang zwischen erster Walze 12 und Abnehmer 14 die
Klemmvorrichtungen 21 geschlossen (sie klemmen nicht dargestellte
Faserpakete an einem Ende fest) und sind die Klemmvorrichtungen 21 zwischen
Abnehmer 14 und erster Walze 12 offen. Mit 50 ist
ein Streckwerk, z. B. Regulierstreckwerk, bezeichnet. Das Streckwerk 50 ist
zweckmäßig oberhalb
des Ablagekopfes 3a angeordnet. Mit 51 ist ein
angetriebener Steigförderer,
z. B. Förderband,
bezeichnet. Zur Förderung
kann auch ein nach oben geneigtes Metallblech o. dgl. verwendet
werden.
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Nach 3 sind
zwei ortsfeste Kurvenscheiben 25 und 26 vorgesehen,
die sich die Walze 12 mit den ersten Klemmvorrichtungen 18 bzw.
die Walze 13 mit den zweiten Klemmvorrichtungen 21 in
Richtung der Pfeile 12a bzw. 13a gedreht werden.
Die belasteten Oberzangen 19 und 22 sind im Zwischenraum
zwischen dem Außenumfang
der Kurvenscheiben 25 bzw. 26 und den Innenmantelflächen der
Walzen 12 bzw. 13 angeordnet. Durch die Drehung
der Walzen 12 und 13 um die Kurvenscheiben 25 bzw. 26 werden
die Oberzangen 19 und 22 um die Drehachsen 24a bzw. 24b gedreht.
Auf diese Weise wird die Öffnung
und Schließung
der ersten Klemmvorrichtungen 18 und der zweiten Klemmvorrichtungen 21 verwirklicht.
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Gemäß 4 weist
die Speisewalze 10 an ihrem Umfang Kammsegmente 10b auf,
die achsparallel über
die Breite angeordnet sind. Die Speisewalze 10 entsprechend 5 weist
an ihrem Umfang eine Garnitur 10c, vorzugsweise eine Ganzstahlgarnitur,
auf. Nach 6a, 6b besteht
die Zuführeinrichtung
aus zwei endlos umlaufenden Riemchen 27a, 27b,
zwischen denen ein Förderspalt
für die
einzuspeisende Faserwatte 16 vorhanden ist. Der Förderspalt
in 6a ist im wesentlichen radial zur Walze 12,
der Förderspalt
in 6b ist entgegen der Drehrichtung 12a angeordnet.
Entsprechend den 7a und 7b ist
zwischen einem Speisewalzenpaar 28a, 28b (Drehrichtungen
sh. gebogene Pfeile) und der ersten Walze 12 jeweils ein
Fixkamm 291 bzw. 292 angeordnet, wobei die Kammzinken des Fixkamms 291 von oben und die Kammzinken des Fixkamms 292 von unten mit der Faserwatte 16 in Eingriff
stehen.
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Die
Faserpakete 303 sind nach 8 durch einen
Teil der Klemmvorrichtungen 21 an ihrem einen Ende zwischen
Oberzange 22 und Unterzange 23, d. h. im Abstand
zu ihrem freien Ende, geklemmt. Die Faserpakete 303 sind
in Richtung ihrer freien Enden sodann umgebogen, wobei jeweils die
freien Endbereiche der Faserpakete 303 der
Drehrichtung 13a entgegen gerichtet sind. Das Wanderdeckelkämmaggregat 15 besteht
aus einem um zwei Umlenkrollen 15a und 15b endlos
umlaufenden flexiblen Bandelement 15c, an dessen Außenseite
eine Mehrzahl von Kämmelementen 31 angebracht
ist. Die freien Enden der Kammzinken der Kämmelemente 31 weisen
in die dem Bandelement 15c abgewandte Richtung. Die Kämmelemente 31 sind
im Auskämmbereich
in einem Abstand zum Umfang der Walze 13 angeordnet. Im
Auskämmbereich
sind die Bewegungsrichtung 15d des Bandelements 15c und
die Bewegungsrichtung 13a der Walze 13 gleichgerichtet,
d. h. es liegt Gleichlauf vor. Allerdings sind die Geschwindigkeiten
des Bandelements 15c mit den Kämmelementen 31 einerseits
und der Walze 13 mit den Klemmelementen 21 einschließlich der
Bandpakete 303 unterschiedlich,
d. h. es ist eine Relativgeschwindigkeit vorhanden. Die Umfangsgeschwindigkeit
der Walze 13 ist im Arbeitsbereich (Kämmbereich) größer als
die Bewegungsgeschwindigkeiten der Kammelemente 31.
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Gemäß 9 sind
die Kammelemente durch eine Mehrzahl von rotierenden Kämmwalzen 32 verwirklicht,
die dem Umfang der Walze 13 im Bereich zwischen Abnehmer 14 und
Walze 12 (sh. 2) in einem Abstand gegenüberliegen.
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Entsprechend 10a sind die Drehrichtungen 13a und 14a der
Walze 13 bzw. des Abnehmers 14 gleichgerichtet
(beide in Richtung des Uhrzeigersinns). Dadurch wird ein Gegenlauflöten verwirklicht. Die
gekämmten
Faserpakete 304 sind auf der Mantelfläche des
Abnehmers dachziegelartig übereinandergelegt.
Im Innenraum des Abnehmers 14 ist ein ortsfestes Abschirmelement 33 vorhanden.
Die Mantelfläche
des Abnehmers 14 weist luftdurchlässige Öffnungen auf. Dadurch, dass
im Raum zwischen Abnehmer 14 und Innenmantelfläche ein
Unterdruck -p angelegt ist, werden die Faserpakete 303 von der Walze 13 auf die
Außenmantelfläche des
Abnehmers 14 gesaugt. Außerhalb des Abschirmelements 33,
d. h. im Bereich ohne Unterdruck, können die Faserpakete 304 von der Außenmantelfläche des Abnehmers 14 abgelöst werden.
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Gemäß 10b sind die Drehrichtungen 13a und 14a der
Walze 13 bzw. des Abnehmers 14 einander entgegengerichtet.
Dadurch wird ein Gleichlauflöten
verwirklicht. Die gekämmten
Faserpakete 303 werden von der
Walze 13 durch den Abnehmer 14 im wesentlichen
auf die zu der Ausbildung gemäß 10a erläuterte
Weise abgenommen. Dem Abnehmer 14 ist ein Bandtrichter 34 nachgeschaltet,
in den die einander überlappenden
Faserpakete 304 eintreten und als
Kammzugband 35 austreten bzw. abgezogen werden.
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Nach 11 ist
die Oberzange 22 im wesentlichen als einarmig drehbarer
Hebelarm ausgebildet, der an seinem einen Endbereich um eine Drehachse 24 in
Richtung der Pfeile B und C drehbar ist. Das Lager 36 ist
an der Walze 13 angebracht. Die Oberzange 22 ist
durch eine Feder 37, z. B. Druckfeder, elastisch vorgespannt.
Die elastische Vorspannung wirkt mit der Kurvenscheibe 26 (sh. 3)
derart zusammen, dass die Oberzange 22 durch die Kurvenscheibe 26 entgegen
der Druckkraft der Feder 37 ausgelenkt wird. Die Unterzange 23 ist
im Bereich ihres einen Endes durch eine Feder 38, z. B. Druckfeder,
elastisch vorgespannt, so dass die Unterzange 23 in Richtung
der Pfeile D und E beweglich ist. Dadurch werden beim Schließen der
Oberzange 22 die Druckstöße auf die Unterzange 23 elastisch
abgefedert, wodurch Schwingungen, Verschleiß und Beeinträchtigung
der Faserpakete 303 wesentlich
reduziert sind. Mit 40 und 41 sind Festlager bezeichnet,
auf die sich jeweils ein Ende der Federn 37 bzw. 38 abstützen.
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Die
Oberzangen 19 und die Unterzangen 20 der ersten
Klemmvorrichtung 18 können
auf die in 11 für die zweiten Klemmvorrichtungen 21 dargestellte
Weise entsprechend elastisch vorgespannt sein.
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In
den 12a bis 12d ist
schematisch der Funktionsablauf der Faserselektion bei der Rotorkämmmaschine 2 (Zwei-Rotor-Kämmmaschine) dargestellt.
Es sind in zeitlicher Abfolge nacheinander gezeigt: Klemmen der
zugespeisten Watte 16 durch die erste Klemmvorrichtung 18 (12a), Abziehen eines Faserpaketes 301 in Drehrichtung 12a der ersten
Walze 12 (12b), Übergabe des Faserpaketes 302 von der Walze 12 zur Walze 13 durch Öffnung der
Klemmvorrichtung 18 und Schließen der Klemmvorrichtung 21 unter
Klemmung des Faserpaketes 302 (12c) und Kämmen
des Faserpaketes 303 durch Bewegungseingriff
in das Kämmelement 31 (12d).
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Nach 13 ist
eine elektronische Steuer- und Regeleinrichtung 42 (Maschinen-
und Anlagensteuerung), z. B. Mikrocomputer mit Mikroprozessor vorgesehen,
an die u. a. die Antriebseinrichtungen 43, 44, 45, 46, 47,
z. B. Elektromotoren für
die Walzen 10, 12, 13, 14 und
für das
Wanderdeckelaggregat 15 (Umlenkrolle 15a) der
Rotorkämmmaschine 2, angeschlossen
sind. Mit 48 ist eine Eingabevorrichtung und mit 49 eine
Anzeigevorrichtung bezeichnet. Zweckmäßig sind (nicht dargestellt)
auch die Antriebseinrichtungen für
die Kämmereivorbereitungsmaschine 1,
das Streckwerk 50, den Bandförderer 51 und für die Bandablageeinrichtung 3 angeschlossen.
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Sofern
die Walzen 12 und 13 über ein gemeinsames Getriebe
angetrieben sind, ist der Antriebsmotor für das gemeinsame Getriebe an
die Steuer- und Regeleinrichtung 42 angeschlossen.
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Die
Umfangsgeschwindigkeiten betragen beispielsweise für die Speisewalze
ca. 0,2 bis 1,0 m/sec, die erste Walze 12 ca. 2,0 bis 6,0
m/sec, die zweite Walze 13 ca. 2,0 bis 6,0 m/sec, den Abnehmer ca.
0,4 bis 1,5 m/sec und das Wanderdeckelaggregat ca. 1,5 bis 4,5 m/sec.
Der Durchmesser der ersten Walze 12 und der zweiten Walze 13 ist
z. B. ca. 0,3 m bis 0,8 m.
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Zur
Arbeitsweise und Funktionsabfolge der erfindungsgemäßen Vorrichtung:
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Wattenbereitung
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Mehrere
Bänder
werden zu einer Watte 16 zusammengelegt und gemeinsam verstreckt.
Mehrere Watten 16 können
durch Aufeinanderlegen doubliert werden. Die entstandene Watte 16 wird
direkt in das Speiseelement 10 der Rotorkämmmaschine 2 eingeleitet.
Der Materialfluss wird nicht durch einen Wickel unterbrochen.
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Speisen
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Die
vorgelagerte Watte 16 wird im Gegensatz zur Flächenkämmmaschine
kontinuierlich mittels Förderelement
gespeist. Der Speisebetrag bestimmt sich durch die Länge geförderter
Watte 16 zwischen zwei Schließzeitpunkten der Zangen 18 (Wendezangen)
des ersten Rotors 12 (Wenderotor).
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Klemmen 1
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Der
aus der Watte 16 herausragende und ausgerichtete Faserbart
wird von einer Klemmvorrichtung 18 (Wendezange) des ersten
Rotors 12 (Wenderotor) geklemmt. Die Klemmvorrichtung 18 des
ersten Rotors 12 übernimmt
die Funktion des Abreißens.
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Abziehen
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Durch
die Rotation des Wenderotors 12 mit den darauf befindlichen
Wendezangen 18 wird der geklemmte Faserbart aus der Wattenvorlage
abgezogen. Dabei muss auf die Watte 16 eine Rückhaltekraft
wirken, so dass die von der Wendezange 8 ungeklemmten Fasern
in der Watte 16 zurückgehalten werden.
Die Rückhaltekraft
wird durch das Förderelement
der Speisung bzw. durch zusätzliche
Mittel wie eine Speisemulde oder ein Fixkamm aufgebracht. Die Elemente,
die die Rückhaltekraft
erzeugen, übernehmen
die Funktion des Fixkammes.
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Klemmen 2
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Der
Faserbart wird ausgerichtet und an die Klemmzange 21 (Kämmzange)
des zweiten Rotors 13 (Kämmrotor) übergeben. Der Abstand zwischen Wendezangenklemmlinie
und der Kämmzangenklemmlinie
im Schließzeitpunkt
der Klemmvorrichtung 21 bestimmt das Ecartement.
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Kämmen
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Der
aus der Kämmzange 21 herausragende Faserbart
enthält
ungeklemmte Fasern, die mittels Kämmen ausgetragen werden.
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Löten
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Der
ausgekämmte
Faserbart 303 wird auf eine Abnahmewalze 14 abgelegt.
Die besaugte und luftdurchlässige
Oberfläche
der Abnahmewalze 14 veranlasst den Faserbart dazu sich
gestreckt auf der Abnahmewalze 14 abzulegen. Die Faserbärte werden
dachziegelartig überlappend
aufeinandergelegt und bilden ein Vlies 17 aus Faserpaketen 304 .
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Vliesabführung und Kammbandbildung
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An
einer unbesaugten Stelle auf der Abnahmewalze wird das Vlies 17 von
der Abnahmewalze 14 entnommen und in einen Trichter 34 geleitet.
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Kammbandführung
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Das
entstandene Kammband kann doubliert und verstreckt (Streckwerk 50)
werden und wird dann mittels Kannenstock 3a z. B. in eine
Kanne 3b abgelegt.
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14 zeigt
eine Rotorkämmmaschine
mit Speiseeinrichtung 10, einer Walze 53 und Abnehmerwalze 14.
Die Klemmvorrichtungen 19, 20 und die Kammelemente 31 sind
am Umfang der einen rotierenden Walze angeordnet.
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In 8 ist
mit 63 eine rotierende Putzwalze bezeichnet, die ausgekämmte Bestandteile
wie Fasern, Nissen, Staub u. dgl. aus den Kämmelementen 31 herauslöst und in
eine Auffang- und Absaugeinrichtung 64 hineinschleudert.
In 9 ist den Kämmwalzen 32 jeweils
eine Putzwalze 65 mit Absaugeinrichtung 66 zugeordnet.
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Mit
der erfindungsgemäßen Rotorkämmmaschine 2 werden über 2000
Kammspiele/min, z. B. 3000 bis 5000 Kammspiele/min, erreicht.
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Nach 15 sind
die drehbar gelagerten Walzen 12 und 13 mit Klemmvorrichtungen 19, 20 bzw. 22, 23 zusätzlich mit
Saugkanälen 52 bzw. 56 (Saugöffnungen)
ausgerüstet,
die im Bereich der Übergabe
zwischen der Zuführeinrichtung 8 und
der Walze 13 bzw. im Bereich der Übergabe zwischen den Walzen 12 und 13 Einfluss
auf die Ausrichtung und Bewegung der zu transportierenden Fasern
nehmen. Dadurch wird die Zeit zur Aufnahme des Fasermaterials von
der Zuführeinrichtung 8 auf
die erste Walze 12 und die Übergabe der zweiten Walze 13 deutlich
verkürzt,
so dass die Kammspielzahl erhöht werden
kann. Die Saugöffnungen 52, 56 sind
innerhalb der Walze 12 bzw. 13 angebracht und
rotieren mit den Walzen. Jeder Klemmvorrichtung 19, 20 bzw. 22, 23 (Zangeneinrichtung)
ist wenigstens eine Saugöffnung
zugeordnet. Die Saugöffnungen 52, 56 sind
je zwischen Greifelement (Oberzange) und Gegenelement (Unterzange)
angeordnet. Im Inneren des Rotors 12, 13 befindet
sich ein Unterdruckbereich 53 bis 55 bzw. 57 bis 59,
welcher den Saugstrom an den Saugöffnungen 52, 56 erzeugt.
Der Unterdruck kann durch den Anschluss an eine Strömungsmaschine
bereitgestellt werden.
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Der
Saugstrom an den einzelnen Saugöffnungen 52, 56 kann
zwischen Unterdruckbereich und Saugöffnung so geschaltet werden,
dass er nur an bestimmten einstellbaren Winkelpositionen auf dem Walzenumfang
anliegt. Für
die Schaltfunktion können
Ventile oder ein Ventilrohr 54, 58 mit Öffnungen 55 bzw. 59 an
den entsprechenden Winkelpositionen eingesetzt werden. Die Freigabe
des Saugstromes kann auch durch die Bewegung des Greifelements (Oberzange)
erfolgen. Weiterhin ist es möglich
einen Unterdruckbereich nur an den entsprechenden Winkelpositionen
anzuordnen.
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Außerdem kann
im Bereich der Zuführeinrichtung 8 bzw.
im Bereich der Übergabe
zwischen den Walzen Blasstrom eingesetzt werden. Die Blasstromquelle
(Blasdüse 39)
ist innerhalb der Speisewalze 10 angeordnet und wirkt durch
die luftdurchlässige
Oberfläche
der Zuführeinrichtung
bzw. Luftdurchtrittsöffnungen
nach außen
in Richtung erster Walze. Außerdem
kann im Bereich der Zuführeinrichtung 8 das
Element zur Erzeugung des Blasluftstromes ortsfest unmittelbar unterhalb
bzw. oberhalb der Zuführeinrichtung 8 angeordnet
sein. Im Bereich der Übergabe
zwischen den Walzen 12, 13 können die Blasstromquellen am
Rotorumfang der ersten Walze 12 unmittelbar unterhalb bzw.
oberhalb jeder Zangeneinrichtung angeordnet sein. Als Blasstromquelle können Druckluftdüsen bzw.
Luftklingen eingesetzt werden.
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Der
Saugstrom B kann nicht nur die Auslenkung, sondern auch den Trennvorgang
zwischen Watte und abzuziehenden Faserbart im Bereich der Zuführeinrichtung 8 begünstigen
und zeitlich verkürzen.
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Durch
die Anbringung von zusätzlichen
Luftleitelementen 60 und seitlichen Abschirmungen 61, 62 kann
die Strömungsrichtung
beeinflusst werden bzw. die von den Rotoren mitgeschleppte Luft
abgezweigt werden. Somit kann die Zeit zur Ausrichtung weiter verkürzt werden.
Besonders bewährt
haben sich ein Abschirmelement zwischen erstem Rotor 12 und
Zuführeinrichtung 8 oberhalb
der Watte und je ein Abschirmelement seitlich der Walze.
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Von
der zweiten Walze 13 gelangt das ausgekämmte Faserpaket 303 auf die Lötwalze 14.
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Mit
der erfindungsgemäßen Rotorkämmmaschine
erfolgt ein mechanisches Kämmen
des auszukämmenden
Fasermaterials, d. h. zum Kämmen werden
mechanische Mittel herangezogen. Es erfolgt kein pneumatisches Kämmen des
auszukämmenden Fasermaterials,
d. h. zum Kämmen
werden keine Luftströme,
z. B. Saug- und/oder Blasluftströme,
verwendet.
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Bei
der erfindungsgemäßen Rotorkämmmaschine
sind ununterbrochen (kontinuierlich) schnelllaufende Walzen mit
Klemmvorrichtungen vorhanden. Walzen, die mit Unterbrechungen, schrittweise oder
zwischen Stillstand und Drehung wechselnd rotieren, sind nicht verwendet.